KR101012836B1 - 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 턴디쉬의 교환작업 없이 2강종 슬라브를 생산할 수 있도록 한 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법에 관한 것으로, 그 구성은 레들로부터 턴디쉬로 공급되고 있는 레들의 강종과 그 이후에 연이어서 턴디쉬로 공급되어야 하는 대기중인 레들의 강종이 서로 상이할 때에 상기 레들로부터 공급된 턴디쉬의 용강이 2/3이상 연주기의 몰드로 공급되면 그 몰드의 주조속도를 감속시킴과 동시에 상기 턴디쉬의 용강 출구를 턴디쉬 용강출구 개폐수단에 의해 막고 그로 불활성가스를 공급하면서 믹스드밴드를 몰드의 용강상면에 투입하여 그 믹스드밴드가 몰드의 용강상면을 덮도록 하며, 그와 연이어서 턴디쉬를 상부로 상승시킨 다음, 상기 대기중인 레들의 용강을 턴디쉬에 공급하면서 불활성가스의 공급을 정지하고 상기 막고 있던 턴디쉬의 용강 출구를 열어주어 턴디쉬의 용강이 몰드로 공급되어 주조가 이루어지게 함과 동시에 상승된 턴디쉬를 원위치시켜 된 것이다.

연연주, 몰드, 턴디쉬, 레들, 용강

Description

동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법{Two steel more than of continuous-continuous casting method of identity tundish}

도 1은 일반적인 연주방법을 설명하기 위한 연주기의 개략도,

도 2는 종래의 연연주 방법을 설명하기 위한 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 연연주 방법을 설명하기 위한 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 연연주 방법에서 몰드에 믹스드밴드르를 투입한 상태의 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 믹스드밴드르의 분해 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 연연주 방법에서 몰드에 2강종을 주입하는 상태를 나타낸 개략도,

도 7은 본 발명에 따른 연연주 방법에서 턴디쉬 용강 량과 시간에 따른 작업을 나타낸 그래프.

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※

20 : 턴디쉬 용강출구 개폐수단

21 : 실린더 22 : 미들 플레이트

22a : 용강출공 23 : 분사노즐

24 : 불활성가스관 25 : 온/오프밸브

26 : 압력게이지 30 : 믹스드 밴드

31 : 몸체 32 : 날개

33 : 힌지 축 34 : 홀

35 : 지지턱 36 : 고정구

37 : 삽입치구

본 발명은 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 턴디쉬의 교환작업 없이 2강종 슬라브를 생산할 수 있도록 함으로서, 연연주 수를 증가하여 슬라브 제조원가를 하락시키고, 주조작업 중 트라블을 억제하여 생산성을 향상 및 작업자의 안전사고를 방지하도록 한 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정에서 정련되어진 용강을 연속 주조하는 방법은 도 1에 나타낸 바와 같이 레들(1)에 담겨져 운반된 용강을 턴디쉬카(7)에 부착된 쉬라우드 디바이스(2)에 결합된 쉬라우드 노즐(3)을 통해 상기 레들의 용강이 턴디쉬에 주입되고, 이와 같이 주입된 턴디쉬의 용강은 침지노즐(9)을 걸쳐 몰드(10)로 주입되면서 핀치 롤(4)을 거쳐 원하는 크기로 토치커터머신(6)으로 절단하여 후 공정으로 보내는 것이다.

상기와 같은 방법으로 주조되는 연속 주조방법은 한 개의 턴디쉬(8)에 연속 적으로 레들(1)을 얼마만큼 교환하며 작업하였는가가 슬라브 제조원가 및 생산성에 막대한 영향을 미친다.

통상 한 개의 턴디쉬(8)에 4~6개의 레들(1)을 연속적으로 교환하며 작업하는 것이 대부분이지만 수요가 중심의 주문생산 원칙에 따라 강종이 다른 소량주문이 많게되면 그에 따른 연속주조방법을 채택해야하기 때문에 도 2에 나타낸 바와 같이 1~2개의 레들(1) 용강 주입 후 턴디쉬내 용강이 몰드(10)에 주입 완료되면 근접위치에서 예열하며 대기하고 있는 성분이 다른 용강을 담고 있는 레들을 턴디쉬 즉 주조위치로 이동하게 된다.

한편, 예열중이던 턴디쉬가 주조위치에 도착하기 전 주조중인 던 래들(1)의 성분이 새롭게 도착한 래들내 용강 성분의 표1과 같이 성분편차를 벗어났을 때에는 용강 혼합을 방지 하고자 도4에 나타낸 바와 같이 믹스드 밴드(30)를 몰드내 용강 상부에 넣고 레들(1)로부터 턴디쉬(8)에 주입되어 침지노즐(9)을 걸쳐 몰드내 용강과 믹스드 밴드(30)가 결합되어 주조작업을 연속적으로 하게 된다. 이를 통상 2강종 턴디쉬 교환작업이라 칭한다.

따라서 소량주문 발생으로 2강종의 슬라브를 생산하고자 할 때에는 그에 따른 턴디쉬 교환작업이 증가하고, 또, 턴디쉬의 내화물 사용이 증가되며 슬라브 제조원가가 상승되고, 주조작업 트라블 발생이 빈번하며, 작업자의 안전사고 위험과 업무부하가 가중됨은 물론이며 1~2개의 래들로 연연주를 마침으로써 주조준비시간 증가로 생산성 저하 원인이 되기도 한다.

〔표1〕

구분	극저(〔C〕<0.01%)	일반(〔C〕≥0.01%)
탄소	±0.003%이내	±0.02%이내
망간	±0.10%이내	±0.20%이내
인	±0.01%이내	±0.01%이내
합금	편성불가(출강목표9,10번째 CODE가 다른경우
탈산code	편성불가(출강목표 2번째 CODE가 다른경우

본 발명은 상기한 문제점을 해소 하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 하나의 턴디쉬에서 그 턴디쉬 교환작업 없이 2강종 슬라브를 생산할 수 있도록 함으로서, 연연주 수를 증가하여 슬라브 제조원가를 하락시키고, 주조작업 중 트라블을 억제하여 생산성을 향상 및 작업자의 안전사고를 방지하도록 한 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2강종 이상의 연연주 방법은, 정련된 용강을 레들을 이용하여 턴디쉬에 공급하고 그 공급된 턴디쉬의 용강을 연주기의 몰드에 공급하여 슬라브를 연속적으로 생산하는 연연주 방법에 있어서.

상기 레들로부터 턴디쉬로 공급되고 있는 레들의 강종과 그 이후에 연이어서 턴디쉬로 공급되어야 하는 대기중인 레들의 강종이 서로 상이할 때에 상기 레들로부터 공급된 턴디쉬 내의 용강이 2/3이상 연주기의 몰드로 공급되면 그 몰드의 주조속도를 감속시킴과 동시에 상기 턴디쉬의 용강 출구를 턴디쉬 용강출구 개폐수단에 의해 막고 상기 턴디쉬 용강출구 개폐수단으로 불활성가스를 공급하면서 믹스드밴드를 몰드의 용강상면에 투입하여 그 믹스드밴드가 몰드의 용강상면을 덮도록 하며, 그와 연이어서 턴디쉬를 상부로 상승시킨 다음, 상기 대기중인 레들의 용강을 턴디쉬에 공급하면서 불활성가스의 공급을 정지하고 상기 막고 있던 턴디쉬의 용강 출구를 열어주어 턴디쉬의 용강이 몰드로 공급되어 주조가 이루어지게 함과 동시에 상승된 턴디쉬를 원 위치시켜 된 것이다.

그리고, 상기 턴디쉬 용강출구 개폐수단은 판상의 패널형태인 미들 플레이트로 이루어져 침지노즐의 상단과 턴디쉬 용강출구의 하단 사이에 실린더와 연결 설치되고, 상기 미들 플레이트의 일 측에는 상기 턴디쉬 용강출구와 연통되는 용강출공이 형성되며 타 측에는 불활성가스가 분사되는 불활성가스 분사노즐이 설치되고, 상기 불활성가스 분사노즐은 압력게이지와 온/오프밸브가 설치된 불활성가스관과 연결 설치된 것이고,

상기 몰드의 용강상면을 덮도록 투입되는 믹스드 밴드의 몸체 크기는 하기 표와 같고, 몸체의 양쪽끝단에는 각각의 날개를 절첩 가능하게 설치하여 된 것이며,

주조 폭 (mm)	900 ±50	1050 ±50	1180 ±50	1300 ±50	1440 ±50	1570 ±50
믹스드밴드 몸체크기(mm)	700 ±50	840 ±50	980 ±50	1100 ±50	1240 ±50	1380 ±50

상기 턴디쉬의 상승 량은 턴디쉬의 용강을 연주기의 몰드로 안전하게 공급하도록 턴디쉬 하부에 설치된 침지노즐의 하단이 몰드의 용강 상면으로부터 이격 될 때까지이다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 동일한 턴디쉬에서 2강종 이상의 연연주 방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 동일한 턴디쉬에서 2강종 이상의 연연주를 하기 위해서는 크게 3가지로 나누어지는데, 그 첫째로는 턴디쉬의 용강출구에 위치하는 용강의 응고 방지목적으로 턴디쉬의 용강출구에 불활성가스인 아르곤가스를 주입하는 기술이다.

그 일 예로서 도3의 턴디쉬(8)내 용강이 20∼25Ton에 이르면 PLC(도면 미도시)에서 신호를 실린더(21)로 보내 그 실린더(21)를 작동시키면 턴디쉬 용강출구 개폐수단인 미들 플레이트(22)가 이동하여 턴디쉬(8)의 용강출구를 막음과 동시에 분사노즐(23)이 턴디쉬(8)의 용강출구와 일치되면서 불활성가스인 아르곤가스가 공급된다. 이때 상기 아르곤가스는 예열된 가스이다.

상기 불활성가스인 아르곤가스가 턴디쉬(8)의 용강출구에 공급되는 방법은, 분사노즐(23)이 턴디쉬(8)의 용강출구에 위치하면 불활성가스관(24)에 설치된 온/오프밸브(25)가 전기적 신호에 의해 온(ON)되면서 아르곤가스가 공급된다.

한편, 상기 턴디쉬 용강출구 개폐수단(20)은 판상의 패널형태인 미들 플레이트(22)와 실린더(21)가 연결 설치되고, 상기 미들 플레이트(22)는 침지노즐(9)의 상단과 턴디쉬 용강출구의 하단 사이에 슬라이딩 가능하게 위치하며, 상기 미들 플레이트(22)에는 턴디쉬 용강출구와 연통되는 용강출공(22a)이 형성되며 타 측에는 불활성가스가 분사되는 불활성가스 분사노즐(23)이 설치되고, 상기 불활성가스 분사노즐(23)은 압력게이지(26)와 온/오프밸브(25)가 설치된 불활성가스관(24)과 연결 설치된다.

둘째는 주조중인 레들(1)의 용강 성분과 새롭게 주조해야하는 레들의 용강 성분이 서로 다를 때 몰드(10)에 믹스드 밴드(30)를 투입하는 기술로서 이는 도4와 도5에 나타낸 바와 같이 좁은 공간에서 빠른 시간에 용강의 열과 함께 투입하도록 새로운 믹스드 밴드를 제작하였으며, 이 믹스드 밴드(30) 형상은 그 몸체(31)가 파이프를 반으로 절단한 형상이며, 두 개의 믹스드 밴드(30)의 전체 몸체 크기는 주조 폭에 따라 하기 [표2]와 같이 결정되고, 상기 몸체(31)의 양쪽끝단에는 힌지 축(33)을 이용하여 날개(32)가 절첩 가능하게 설치되어 있다.

[표2]

주조 폭 (mm)	900 ±50	1050 ±50	1180 ±50	1300 ±50	1440 ±50	1570 ±50
믹스드 밴드 몸체크기(mm)	700 ±50	840 ±50	980 ±50	1100 ±50	1240 ±50	1380 ±50

그리고, 상기 파이프를 반으로 절단한 형태의 믹스드 밴드(30) 몸체(31)와 날개(32)에는 홀(34)이 뚫려 있고, 그 홀(34)을 형성시킨 이유는, 선 공급된 용강에 의해 생산되는 슬라브와 후 공급되어 생산되는 슬라브간의 연결이 이루어지도록 하기 위함이다.

또한, 상기 날개(32)가 설치되는 몸체(31)의 하단에는 상기 날개(32)가 용강내에서 수평을 유지하기 위해 날개 지지턱(35)이 설치되며 믹스드 밴드(30)의 운반 및 삽입을 위해 믹스드 밴드 삽입치구가 들어 갈 수 있는 홀이 형성된 고정구(36)가 부착된다.

상기 날개(32)는 믹스드 밴드(30)를 몰드(10)내 용강 상부에 투입하면 몰드(10) 상부에 비스듬이 얹어 있다가 몰드(10)내 용강이 하부로 인발되면 침지노즐(9) 하단을 통과하면서 똑바로 펴져 안쪽으로 모이게 된다.

셋째는 턴디쉬내 용강 량에 따른 주조속도를 조절하는 것으로 이는 도7에 나타낸 바와 같이 이는 턴디쉬 용강이 일정량 몰드로 공급되면 컨트롤패널(도면 미도시)에 설치된 푸쉬보턴을 누르면 자동적을 PLC에서 제어하게 된다.

턴디쉬내 용강이 20∼25Ton에 이르면 미들 플레이트(22)가 CLOSE되고 불활성가스 분사노즐(23)에서 아르곤가스 주입이 시작되고 그와 동시에 턴디쉬 상승모타(12)가 동작하여 턴디쉬가 상승되고, 몰드내 용강 레벨은 감지센서에 의해 레벨이 측정되어 주조속도가 자동 감속되고 이후 레벨이 목표치 이하가 되면 전기적 타이머가 작동되어 몰드내 용강이 정지되어 몰드 상단 지점에서 대기한다.

상기와 같은 본 발명을 일 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

동일한 턴디쉬에서의 2강종 연연주 기술은 선 레들의 용강 주입이 완료되고 후 레들(1)의 용강 주입을 시작할 때에는 쉬라우드 디바이스(2)에 연결된 쉬라우드 노즐(3)을 결합하고 턴디쉬내 용강은 적정량까지 주입을 하게된다.

턴디쉬내 용강량에 따른 주조속도 감속 및 경과 시간은 도7에 준하며 이는 턴디쉬 용강 55∼65Ton 시점에서 컨트롤패널에 설치된 푸쉬보턴을 누르면 자동적을 PLC에서 제어하게 된다.

턴디쉬내 용강이 20∼25Ton에 이르면 PLC에서 신호를 실린더(21)에 보내 미들 프레트(22)를 슬라이딩시켜 몰드로의 용강 주입을 정지하고 분사노즐을 통하여 아르곤가스를 분사함과 동시에 믹스드 밴드(30)를 몰드의 양측에서 용강 상부에 투입한다.

상기와 같이 믹스드 밴드(30)를 용강의 상부에 투입하면 그 투입된 믹스드 밴드(30)는 몰드(10)의 용강 상부에 비스듬이 얹어 있다가 침지노즐 하단부를 통과하면서 믹스드 밴드 날개(32)가 펴져 안쪽으로 이동되며 몰드 레벨 감지쎈서에 의해 몰드 레벨이 -100mm에 도발하면 주조속도가 0.5m/min에서 0.3m/min으로 자동 감속되고 이후 레벨이 -150mm이르면 전기적 타이머가 작동되어 30초 후에 몰드내 용강이 정지되어 몰드 상단 400mm 지점에서 대기하게 된다.

이와 동시에 턴디쉬 상승모타(12)가 동작 턴디쉬가 80mm 까지 상승하면 미들 플레이트(22)의 아르곤가스 주입을 멈추고 실린더(21)를 작동시켜 미들 플레이트를 슬라이딩시켜 몰드(10) 내로 용강을 주입, 종전의 몰드내 용강의 상부에 투입된 믹스드 밴드(32)와 새로이 주입된 강종 용강이 결합하게 된다.

이후 적정 몰드 레벨에 도달하면 핀치 롤(4)을 스타트하여 인발이 시작되면 다시 턴디쉬 상승 모타(12)가 역회전하여 80mm 하강하면 동일한 턴디쉬에서의 2강종 연연주 기술이 완료된다.

이상과 같은 본 발명의 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법은 턴디쉬 교환작업이 필요 없고, 턴디쉬의 내화물사용 감소등으로 인해서 슬라브 제조원가를 감소시키며, 주조작업 트라블 발생을 억제 할 수 있고, 또한 작업자의 안전사고 위험과 업무부하를 크게 해소 할 수 있는 효과가있다.

Claims (4)

1. 정련된 용강을 레들을 이용하여 턴디쉬에 공급하고 그 공급된 턴디쉬의 용강을 연주기의 몰드에 공급하여 슬라브를 연속적으로 생산하는 연연주방법에 있어서.

   상기 레들로부터 턴디쉬로 공급되고 있는 레들의 강종과 그 이후에 연이어서 턴디쉬로 공급되어야 하는 대기중인 레들의 강종이 서로 상이할 때에 상기 레들로부터 공급된 턴디쉬 내의 용강이 2/3이상 연주기의 몰드로 공급되면 그 몰드의 주조속도를 감속시킴과 동시에 상기 턴디쉬의 용강 출구를 턴디쉬 용강출구 개폐수단에 의해 막고 상기 턴디쉬 용강출구 개폐수단으로 불활성가스를 공급하면서 믹스드밴드를 몰드의 용강상면에 투입하여 그 믹스드밴드가 몰드의 용강상면을 덮도록 하며, 그와 연이어서 턴디쉬를 상부로 상승시킨 다음, 상기 대기중인 레들의 용강을 턴디쉬에 공급하면서 불활성가스의 공급을 정지하고 상기 막고 있던 턴디쉬의 용강 출구를 열어주어 턴디쉬의 용강이 몰드로 공급되어 주조가 이루어지게 함과 동시에 상승된 턴디쉬를 원위치시켜 됨을 특징으로 하는 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 턴디쉬 용강출구 개폐수단은 판상의 패널형태인 미들 플레이트로 이루어져 침지노즐의 상단과 턴디쉬 용강출구의 하단 사이에 실린더와 연결 설치되고, 상기 미들 플레이트의 일 측에는 상기 턴디쉬 용강출구와 연통되는 용강출공이 형성되며 타 측에는 불활성가스가 분사되는 불활성가스 분사노즐이 설치되고, 상기 불활성가스 분사노즐은 압력게이지와 온/오프밸브가 설치된 불활성가 스관과 연결 설치된 것을 특징으로 하는 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 몰드의 용강상면을 덮도록 투입되는 두 개의 믹스드 밴드의 전체 몸체 크기는 하기 표와 같고, 몸체의 양쪽끝단에는 각각의 날개를 절첩 가능하게 설치하여 된 것을 특징으로 하는 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법.

   주조 폭
   (mm) 900
   ±50 1050
   ±50 1180
   ±50 1300
   ±50 1440
   ±50 1570 ±50 믹스드밴드 몸체크기(mm)
   700
   ±50 840
   ±50 980
   ±50 1100
   ±50 1240
   ±50 1380 ±50
4. 제1항에 있어서, 상기 턴디쉬의 상승 량은 턴디쉬의 용강을 연주기의 몰드로 안전하게 공급하도록 턴디쉬 하부에 설치된 침지노즐의 하단이 몰드의 용강 상면으로부터 이격될 때까지임을 특징으로 하는 동일한 턴디쉬에서의 2강종 이상의 연연주 방법.

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